反常波海面参数计算方法及其色散关系

摘要

提出了一种计算反常波海面参数及色散关系的数值方法.将反常波海面看成变幅变频的波列,在各个具体时间、空间点用不同参数的延拓正弦波进行插值.在具体的时间、空间点处,根据海面及其一阶、二阶导数关系,求出相应的延拓正弦波各个参数.数值模拟出的振幅结果表明该方法有效,利用该方法计算的反常波海面参数进行海面重构的结果与原海面完全符合.比较非线性海面波数和角频率的关系式ω2/k与重力加速度g值,发现反常波海面的主要非线性色散区域不是位于反常波区域,而是位于反常波两侧的附近区域,该区域平均波高要比线性色散区域的平均波高小.与小波分析及Hilbert变换分析方法比较,该方法优点主要在于:节省缓存存储空间和CPU运行时间,并能够输出系统的色散关系.而其缺点主要是工程应用范围局限于时间序列和空间数据并存的系统.